Транспортные сети общие положения

Системы синхронной иерархии

• Синхронная цифровая иерархия дает возможность организовать универсальную транспортную систему, которая охватывает все участки сети и выполняет функции передачи информации, контролирования и управления. Она рассчитана на транспортирование сигналов плезиохронной цифровой иерархии, а также всех действующих и перспективных служб, в том числе и широкополосной цифровой сети с интеграцией служб B-ISDN, которая использует асинхронный метод передачи ATM.

• Особенности развития технологии SDH

• Современной концепцией построения цифровой первичной сети является технология SDH.

• Технология SDH стандартизована. Стандарты определяют уровни скоростей прохождения сигнала синхронного транспортного модуля STM (Synchronous Transport Module), а также физический (оптический) уровень передачи данных.

• В SDH использовано последние достижения электроники, системотехники, вычислительной техники и многое другое. Ее использование дает возможность существенно сократить объем и стоимость аппаратуры, эксплуатационных затрат, а также длительность монтажа и настройки оборудования. Вместе с этим ее использование значительно увеличивает надежность, живучесть и гибкость сетей, и качество связи.

• Рассмотрим общие особенности построения сети синхронной цифровой иерархии SDH.

• Первой особенностью иерархии SDH является поддержка в качестве входных сигналов каналов доступа только трибов PDH и SDH (триб – цифровой сигнал канала доступа).

• Вторая особенность – процедура формирования структуры фрейма.

• При наличии иерархии структур структура верхнего уровня может строиться из структур нижнего уровня, несколько структур того же уровня, могут быть соединены в одну более общую структуру – это два основных правила. Остальные правила отражают специфику технологии. Например, на входе мультиплексора доступа имеем трибы PDH, которые должны быть упакованы в оболочку фрейма так, чтобы их легко можно было ввести и вывести, в нужном месте с помощью мультиплексора ввода-вывода. Для этого сам фрейм достаточно представить в виде некоторого контейнера стандартного размера (в силу синхронности сети его размеры не должны меняться), имеющего сопровождающую документацию – заголовок, где собраны все необходимые для маршрутизации и управления контейнера поля-параметры и внутреннюю емкость для размещения полезной нагрузки, где должны располагаться однотипные контейнеры меньшего размера (нижних уровней), которые также должны иметь некий заголовок и полезную нагрузку и т.д.

• Для реализации этого метода было предложено использовать понятие контейнер, в который, и упаковывается триб. По типоразмеру контейнеры делятся на 4 уровня, соответствующие уровням PDH. На контейнер должен наклеиваться ярлык, содержащий управляющую информацию для сбора статистики прохождения контейнера. Контейнер с таким ярлыком используется для переноса информации, т.е. является логическим, а не физическим объектом, поэтому его называют виртуальным контейнером.

• Третья особенность иерархии SDH – трибы должны быть упакованы в стандартные помеченные контейнеры, размеры которых определяются уровнем триба в иерархии PDH.

• Виртуальные контейнеры могут объединяться в группы двумя различными способами. Контейнеры нижних уровней могут, например, мультиплексироваться (т.е. составляться вместе) и использоваться в качестве полезной нагрузки контейнеров верхних уровней (т.е. большего размера), которые, в свою очередь, служат полезной нагрузкой контейнера самого верхнего уровня (самого большого размера) – фрейма STM-1.

• Такое группирование может осуществляться по жесткой синхронной схеме, при которой место отдельного контейнера в поле для размещения нагрузки строго фиксировано. С другой стороны из нескольких фреймов могут быть составлены новые (более крупные) образования – мультифреймы.

• Из-за возможных различий в типе составляющих фрейм контейнеров и непредвиденных временных задержек в процессе загрузки фрейма положение контейнеров внутри мультифрейма может быть не фиксировано, что может привести к ошибке при вводе/выводе контейнера, учитывая общую нестабильность синхронизации в сети. Для устранения этого факта, на каждый виртуальный контейнер заводится указатель, содержащий фактический адрес начала виртуального контейнера на карте поля, отведенного на полезную нагрузку. Указатель дает контейнеру некоторую степень свободы, т.е. возможность ''плавать'' под действием непредвиденных временных флуктуаций, но при этом гарантирует, что он не будет потерян.

• Четвертая особенность иерархии SDH –положение виртуального контейнера может определяться с помощью указателей, позволяющих устранить противоречие между фактом синхронности обработки и возможным изменением положения контейнера внутри поля полезной нагрузки.

• Хотя размеры контейнеров различны и емкость контейнеров верхних уровней достаточно велика, может оказаться так, что-либо она все равно недостаточна, либо под нагрузку лучше выделить несколько (в том числе и дробной частью) контейнеров меньшего размера. Для этого в SDH технологии предусмотрена возможность сцепления или конкатенации контейнеров (составление нескольких контейнеров вместе в одну структуру, называемую ''сцепкой''). Составной контейнер отличается соответствующим индексом от основного и рассматривается (с точки размещения нагрузки) как один большой контейнер. Указанная возможность позволяет с одной стороны оптимизировать использование имеющейся номенклатуры контейнеров, с другой стороны позволяет легко приспособить технологию к новым типам нагрузок, не известных на момент разработки.

• Пятой особенностью иерархии SDH является то, что несколько контейнеров одного уровня могут быть сцеплены вместе и рассматриваться как один непрерывный контейнер, используемый для размещения нестандартной полезной нагрузки.

• Шестая особенность иерархии SDH состоит в том, что в ней предусмотрено формирование отдельного поля заголовков размером 9*9=81 байт. Хотя перегруженность общим заголовком невелика и составляет всего 3.33%, он достаточно большой, чтобы разместить необходимую управляющую и контрольную информацию и отвести часть байт для организации необходимых внутренних (служебных) каналов передачи данных. Учитывая, что передача каждого байта в структуре фрейма эквивалентна потоку данных со скоростью 64кбит/с, передача указанного заголовка соответствует организации потока служебной информации эквивалентного 5.184 Мбит/с.

• Седьмая особенность иерархии SDH – это деление ее на функциональные слои и подслои. Каждый нижний слой обслуживает верхний и имеет определенные точки доступа. Способы контроля и управления каждого слоя упрощают операции с ликвидации последствий отказов и уменьшают влияние на верхний слой. Независимость каждого слоя, дает возможность модернизировать или заменять его, не касаясь других.

• Самый верхний слой образует сеть каналов, которыми обслуживаются конечные пользователи. Группы каналов объединяются в групповые тракты разных порядков (средний слой), которые организовываются в линейные тракты, что принадлежат к нижнему слою физической среды передачи. Нижний слой делится на подслой секций (мультиплексной и регенераторной) и подслой физической среды.

•